王萌, 刘颖, 李华, 王新兴, 刘辉
营养学报. 2024, 46(5): 498-506.
目的 探讨芍药苷(paeoniflorin, PF)对热应激(heat stress, HS)诱导心肌损伤的保护作用及机制。方法 体内实验:每组随机选取10只小鼠,将小鼠分为对照(PBS-Ctrl)组、热应激(PBS-HS)组、芍药苷预处理(PF-Pre-HS)组。PBS-Ctrl组和PBS-HS组注射200 µl的PBS,PF-Pre-HS组注射200 µl浓度为15 kg/mg的PF,每天1次,连续注射7 d。HS模型的建立:小鼠置于39.5℃、湿度为40%的高温模拟舱中,以首只小鼠死亡为节点,停止热应激,室温恢复6 h取材。以乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LDH)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活性检测心肌损伤;二氢乙锭(dihydroethidium,DHE)染色检测心肌ROS水平;蛋白质印迹(Western blotting,WB)检测热休克转录因子 1(heat shock factor 1,HSF1)和热休克蛋白70(heat shock protein,HSP70)表达水平。体外实验:建立H9c2细胞热应激损伤模型(45°C,2 h,细胞铺板密度为4×104/ml),热应激前用浓度为1.25、2.5、5、10 µmol/L的PF处理细胞24 h,细胞增殖检测试剂盒(cell counting kit-8,CCK-8)测定细胞活力,摸索PF最佳保护浓度。实验设置对照(Ctrl)组、热应激(HS)组以及芍药苷预处理(HS+PF)组。RNA 测序(RNA sequencing,RNA-seq)分析H9c2细胞基因表达情况;检测LDH、SOD和谷胱甘肽(glutathione, GSH)水平;活性氧(reactive oxygen species, ROS)染色评估H9c2细胞的氧化应激水平;四氯四乙基苯并咪唑羧酸碘盐(5,5',6,6'-tetrachloro-1,1',3,3'-tetraethyl-benzimidazolyl carbocyanine iodide,JC-1)检测细胞线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,MMP);流式细胞术检测细胞凋亡水平。结果 体内实验:相较于PBS-HS组,PF-Pre-HS组小鼠热应激下存活率升高;相较于PBS-Ctrl组,PBS-HS组小鼠血清和心肌组织的LDH水平升高(P<0.05)、心肌组织中SOD活性降低(P<0.01);和PBS-HS组相比,PF-Pre-HS组小鼠血清和心肌组织的LDH水平降低(P<0.05)、心肌组织中SOD活性升高(P<0.05);与PBS-Ctrl组比较,PBS-HS组心肌组织中HSF1和HSP70的蛋白水平降低(P<0.01),相较于PBS-HS组,PF-Pre-HS组HSF1、HSP70蛋白表达显著升高(P<0.05)。体外实验:与HS组相比,PF预处理可逆转氧化应激和凋亡相关基因的表达(Rasgrf1、S100a14);与Ctrl组相比,HS组细胞活力、SOD和GSH活性、线粒体膜电位显著降低(P<0.05),ROS、LDH水平、细胞凋亡率升高(P<0.05);而同HS组相比,PF 预处理可显著逆转HS造成的损伤,具体表现为HS+PF 组的细胞活力、SOD 和 GSH 活性以及线粒体膜电位显著升高(P<0.05),ROS、LDH 水平以及细胞凋亡率显著下降(P<0.05)。结论 PF可以减轻热应激诱导的心肌损伤,其机制与线粒体膜电位和氧化应激调节有关,HSF1/HSP70在其中发挥重要作用。